Κυριακή, 28 Ιανουαρίου 2018

Μια αντίσταση και η περιπέτεια μέτρησή της

Διαθέτουμε έναν αντιστάτη με αντίσταση R=10Ω την οποία συνδέουμε με μια πηγή σταθερής τάσης V=5Ω, όπως στο σχήμα.
i)  Να βρεθεί η ένταση του ρεύματος που διαρρέει τον αντιστάτη.
ii) Ένας μαθητής Α θέλοντας να μετρήσει την παραπάνω ένταση του ρεύματος, χρησιμοποιεί ένα αμπερόμετρο με εσωτερική αντίσταση rΑ =2Ω. Να σχεδιάστε το κύκλωμα που θα χρησιμοποιήσει και να βρείτε την ένδειξη του αμπερομέτρου.
iii) Ένας δεύτερος μαθητής Β, μη γνωρίζοντας την τιμή της αντίστασης R, χρησιμοποιεί το παραπάνω αμπερόμετρο και ένα βολτόμετρο με εσωτερική αντίσταση rv=100Ω, δημιουργώντας το παρακάτω κύκλωμα.

 α) Ποιες θα είναι οι ενδείξεις των οργάνων;
 β) Ποια η πειραματική τιμή της αντίστασης Rπ που υπολογίζει;
iv) Ένας τρίτος μαθητής Γ, υποστηρίζει ότι θα ήταν ακριβέστερη η μέτρηση, αν χρησιμοποιούσε τα όργανα σε σύνδεση, όπως στο διπλανό κύκλωμα. Είναι σωστή η εκδοχή αυτή;
v) Τέλος ένας μαθητής Δ χρησιμοποιεί ιδανικά όργανα, αμπερόμετρο και βολτόμετρο, στην ίδια διάταξη με τον Β.
α)  Ποιες είναι οι εσωτερικές αντιστάσεις των οργάνων;
β)  Ποιες είναι οι ενδείξεις των οργάνων και ποια είναι η πειραματική αντίσταση Rπ,Γ την οποία υπολογίζει;
ή


Τρίτη, 23 Ιανουαρίου 2018

Οι ενδείξεις των βολτομέτρων.


Ένα ιδανικό βολτόμετρο θεωρούμε ότι έχει άπειρη εσωτερική αντίσταση. Στο διπλανό σχήμα τα βολτόμετρα είναι ιδανικά.
i)  Ποιες είναι οι ενδείξεις των τριών βολτομέτρων;
ii) Στα παρακάτω κυκλώματα οι αντιστάτες έχουν ίσες αντιστάσεις (R1=R2=R3=R ) και τα βολτόμετρα είναι ιδανικά.

(1)                              (2)                            (3)
α) Ποιες είναι οι ενδείξεις των βολτομέτρων στα δύο πρώτα κυκλώματα (1) και (2);
β) Ποια η ένδειξη του βολτομέτρου στο τρίτο κύκλωμα με το διακόπτη ανοικτό και ποια μόλις κλείσουμε το διακόπτη;
ή



Παρασκευή, 19 Ιανουαρίου 2018

Οι ενδείξεις των Αμπερομέτρων.


1) Τα αμπερόμετρα στα διπλανά κυκλώματα είναι ιδανικά.
i)  Να κατατάξετε τις ενδείξεις τους,  Ια, Ιβ, Ιγ κατά σειρά αύξουσα.
ii)  Ποια θα ήταν η αντίστοιχη κατάταξη αν τα τρία αμπερόμετρα δεν ήταν ιδανικά, έχοντας την ίδια εσωτερική αντίσταση r;
Διαβάστε τη συνέχεια…
ή



Πέμπτη, 18 Ιανουαρίου 2018

Ένα αέριο εκτονώνεται

Μια ποσότητα αερίου βρίσκεται σε δοχείο κατέχοντας όγκο V0= 5L σε πίεση p0=2∙105Ρa, με τρεις εκδοχές, οι οποίες εμφανίζονται στο παρακάτω σχήμα.
Στο (α) το αέριο κλείνεται με έμβολο και τα τοιχώματα του  δοχείου είναι αγώγιμα.
Στο (β), κλείνεται ξανά με έμβολο, αλλά τα τοιχώματα είναι θερμομονωτικά.
Στο (γ) το αέριο κλείνεται με μεμβράνη καταλαμβάνοντας κάποιο όγκο του δοχείου, ενώ το δεξιό μέρος είναι κενός χώρος και τα τοιχώματα επίσης θερμομονωτικά.
Αυξάνουμε τον όγκο στο (α) δοχείο, με σταθερή θερμοκρασία, μέχρι η πίεση του αερίου να γίνει p=105Ρa. Το ίδιο κάνουμε και στο (β) δοχείο, ενώ σπάζοντας τη μεμβράνη στο (γ) δοχείο και το αέριο αυτό αποκτά επίσης τελική πίεση p=105Ρa.
i)  Να υπολογιστεί ο τελικός όγκος του αερίου και στις τρεις παραπάνω περιπτώσεις.
ii) Αν οι δυο πρώτες μεταβολές πραγματοποιηθούν πολύ αργά, με αποτέλεσμα να μπορούν να θεωρηθούν αντιστρεπτές μεταβολές, να σχεδιάσετε σε κοινούς άξονες p-V τις τρεις μεταβολές.
iii) Να υπολογισθεί το έργο που παράγει το αέριο κατά τις παραπάνω εκτονώσεις.
Δίνεται για το αέριο γ=5/3,  20,6 ≈ 1,5 και ln2 ≈ 0,7.
ή


Παρασκευή, 12 Ιανουαρίου 2018

Η φωτοβολία μετά από θέρμανση

Ο λαμπτήρας στα δυο κυκλώματα του σχήματος λειτουργεί κανονικά, σε σύνδεση με τον ίδιο αντιστάτη R, ο οποίος διαρρέεται και στις δυο περιπτώσεις από ρεύματα με ίσες εντάσεις.
i) Για τις τάσεις των δύο πηγών ισχύει:
α) VV2 ,   β) V1 = V2,   γ) V1 >V2.

ii) Αν Ρα η ισχύς που μεταφέρεται από την πηγή στο (α) κύκλωμα και Ρβ η αντίστοιχη ισχύς στο (β) κύκλωμα, ισχύει:
α) Ραβ,   β) Ρα= Ρβ,   γ) Ρα > Ρβ.
ii) Αν θερμάνουμε τους αντιστάτες R στα δυο κυκλώματα, τι θα συμβεί με την φωτοβολία των δύο λαμπτήρων;
 ή


Τρίτη, 2 Ιανουαρίου 2018

Καρφώνοντας το άκρο του νήματος

Στο σημείο Ο ενός λείου οριζόντιου επιπέδου ηρεμεί ένα σώμα μάζας 10kg. Σε μια στιγμή t0=0, στο σώμα ασκείται μέσω αβαρούς και μη εκτατού νήματος μήκους l=2m, μια σταθερή οριζόντια δύναμη μέτρου F=5Ν, οπότε τη στιγμή t1=4s, το σώμα φτάνει στο σημείο Α, έχοντας ταχύτητα υ1. Τη στιγμή αυτή, το άκρο του νήματος, δένεται σε ένα σταθερό σημείο Κ, έτσι ώστε το νήμα να είναι κάθετο στην ΟΑ, ενώ το σώμα αφήνεται να συνεχίσει την κίνησή του.
i)   Να βρεθεί η ταχύτητα υ1 καθώς και η απόσταση (ΟΑ).
ii) Να βρεθεί  η χρονική στιγμή t2 κατά την οποία το σώμα περνά από τη θέση Β με ταχύτητα κάθετη στην διεύθυνση ΟΑ.
iii) Να υπολογιστεί το μέτρο της τάσης του νήματος μεταξύ των θέσεων Α και Β,
iv) Να υπολογιστεί το έργο της τάσης του νήματος από το Α στο Β.
v) Στη θέση Β το νήμα κόβεται. Να βρεθεί η απόσταση (ΟΓ) όπου Γ η θέση του σώματος τη στιγμή t3=t2+2s.
ή